[发明专利]基于电驱动膜分离技术提升氨水溴余热型热泵性能的装置

说明书

本发明公开了一种基于电驱动膜分离技术提升氨水溴余热型热泵性能的装置，该热泵为余热型氨‑水‑溴化锂两级第二类吸收式热泵，包括一级溶液循环系统、二级溶液循环系统、制冷剂系统、供热系统，一级溶液循环系统包括高压吸收器、一级溶液热交换器、一级电驱动膜分离器、一级节流阀、低压发生器、低压分凝器、一级溶液泵，二级溶液循环系统包括低压吸收器、二级溶液热交换器、二级电驱动膜分离器、二级节流阀、高压发生器、高压分凝器、二级溶液泵。本发明装置与技术利用电驱动膜分离技术保证三元工质提高发生效率并不影响吸收能力，扩大温度利用区间，并提高工业余热的在第二类吸收式热泵中的利用效率。

技术领域

本发明涉及一种电驱动膜分离装置的新型第二类两级氨水吸收式热泵技术,属于热泵技术技术领域。

背景技术

随着人们对能源紧缺问题的关注度提高，工业余热废热的转化成为了能源利用方面的重要研究问题。造纸工业、化工印染、发电站等行业在生产过程中会产生大量温度范围在60-90℃的低品位热量废水，此温度区间的大量余热难以被直接利用，造成了能量的损失。第二类吸收式热泵系统是指将较低温度的废热变为较高温度可利用的热量的热泵，是升温型热泵，双级第二类吸收式热泵可以大幅度提升余热品位，是工业余热利用的有效方式。

氨水吸收式热泵使用氨-水作为工质对有价格低廉、不破坏自然环境等优点，在工业生产部件的质量和精度有保障的现代，越来越受到人们的重视。然而，氨与水的标准沸点相差相对比较小(仅有133.4℃)，氨水溶液在发生器加热沸腾分离时水含量大，对热泵机组的稳定性有影响，所以必须用精馏装置提纯氨气，对驱动热源的温度要求高，设备初投资大且精馏过程能耗大。加入第三种工质溴化锂可以有效提高氨的发生效率，降低吸收式热泵对热源温度和热量的需求并减小精馏设备体积。

氨水第二类吸收式热泵依靠氨气在高压吸收器中被水吸收放出热量提高热品位，当进入吸收器的氨水溶液浓度降低时，可以提高溶液对氨的吸收能力，提高高品位热的产热量。但溴化锂作为第三种工质在吸收器中会阻碍氨的吸收过程，降低了吸收器中溶液对氨的吸收能力，对吸收过程不利，同样会减少了高压吸收器中的高品位热的产热量，降低第二类双级吸收式热泵的性能系数。利用电渗析技术的电驱动膜分离装置中膜对阴阳离子的选择透过性，可以实现溶液中溴化锂的合理分配，将溴化锂保留在发生器侧并将吸收器侧的溴化锂分离到发生器侧，实现溴化锂在提高氨的发生能力的同时降低了溶液对氨的吸收性能的抑制作用，进一步提高了两级第二类氨吸收式热泵系统的性能系数。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于电驱动膜分离技术提升氨水溴余热型热泵性能的装置，该系统能够实现高压级和低压级中溴化锂在吸收器和发生器中的分配，在提高高压吸收器产热能力的同时提高了第二类双级氨水吸收式热泵的发生效率，同时扩大了氨吸收式热泵的温度利用区间。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于电驱动膜分离技术提升氨水溴余热型热泵性能的装置，该热泵为余热型氨-水-溴化锂两级第二类吸收式热泵，包括一级溶液循环系统、二级溶液循环系统、制冷剂系统，其中：